Bei dieser Frage geht es um große Bäume, die eine ganze Stadt enthalten können.
Also allgemein gesagt: Was begrenzt die Größe einer Pflanze, von einem Baum bis zu einer blühenden Pflanze?
Welche Umgebung muss vorhanden sein, damit ein Gänseblümchen (zum Beispiel) die Größe eines Esstisches erreicht?
Für den Zweck dieser Frage sollten Sie von einer halbwegs konventionellen Umgebung ausgehen, ähnlich der hier auf der Erde. Für Diskussionen über Anlagen mit geringer und Schwerelosigkeit können Sie diese Frage besuchen .
Alles ist möglich.
Der Hauptfaktor bei der Größe einer Pflanze ist, wie weit und wie weit Wasser und Nahrung zu den verschiedenen Teilen der Pflanze gelangen können. Wasser ist wichtiger, da die Blätter fast überall in der Pflanze Nahrung produzieren können. Massive Bäume wie Redwoods erhalten das zusätzliche Wasser, das sie benötigen, indem sie es durch ihre Blätter aufnehmen, anstatt es von den Wurzeln nach oben zu bringen. Dies macht massive nicht-vaskuläre Pflanzen nahezu unmöglich.
Pflanzen haben eine gewisse Lebensdauer. So etwas wie ein Gänseblümchen wird nicht so groß wie ein Teller, weil es stirbt. Seine DNA erklärt, dass es stirbt, nachdem es seine Samen produziert hat. Ein Redwood hingegen kann viele, viele Jahre alt werden, also können sie sehr groß werden. Die Pflanze muss in der Lage sein, eine lange Lebensdauer zu haben, ohne gefressen zu werden, um groß zu werden. Während es möglich ist, dass die Pflanze sehr schnell wachsen könnte, bräuchte sie sehr gute Bedingungen (praktisch unendliche Mengen an Nahrung und Wasser) und die Notwendigkeit, dies zu tun. Im Allgemeinen sterben größere Pflanzen nicht so leicht und können leichter Samen produzieren, was das ultimative Ziel der meisten Pflanzen ist.
Eine Pflanze muss für ihre Größe die richtige Struktur haben. Eine große Pflanze muss vaskulär sein, mit Wurzeln, Stängeln und Blättern. Dadurch kann er große Mengen Wasser und Nahrung an die notwendigen Stellen transportieren. Die Pflanze muss auch die richtige Größe von Stamm und Zweigen haben. Ein Redwood hat einen massiven Stamm (Stamm). Mammutbäume stehen nicht auf den Stielen von Gänseblümchen.
Um meine Punkte besser zu veranschaulichen, werde ich erklären, wie das Beispiel durchgeführt werden könnte. Ein Gänseblümchen mit seiner genauen genetischen Ausstattung und Körperbau konnte nicht die Größe eines Esstellers erreichen. Obwohl es technisch gesehen das benötigte Wasser und die benötigte Nahrung transportieren könnte, würde es nicht lange genug leben, um so groß zu werden, und es wäre auch nicht in der Lage, seine Größe zu tragen.
Es gibt Blumen, die so groß wie Teller sind, aber sie sitzen normalerweise auf dem Boden. Damit eine Gänseblümchen-ähnliche Pflanze eine so große Blüte hat, bräuchte sie einen massiven, wahrscheinlich holzähnlichen Stamm. Es würde wahrscheinlich lange dauern, bis es wächst. Was gegen die Lebensdauerregel verstößt. Damit ein Gänseblümchen so lange wachsen kann, müsste die Pflanze mehrjährig sein, was bedeutet, dass sie im Winter sterben würde. Diese Pflanze wäre näher an einem Baum als an einem Gänseblümchen. Wenn sie eine bestimmte Größe erreicht hat, kann sie große, gänseblümchenartige Blüten hervorbringen. Es würde wahrscheinlich 1 Blume pro Jahr produzieren und jedes Jahr Hunderte von Samen freisetzen. Aber Sie würden die Pflanze wahrscheinlich nicht als Gänseblümchen bezeichnen.
Es ist denkbar, dass eine Pflanze, die in der Lage ist, Nährstoffe und Feuchtigkeit aufzunehmen, während sie wächst (und nicht von einer zentralen Wurzel), einfach horizontal weiterwachsen kann, bis ihr der Platz ausgeht oder sie stirbt. Vertikal wäre es durch seine Fähigkeit, sich selbst zu tragen und Wasser zu ziehen, eingeschränkt.
Insbesondere ein Gänseblümchen wächst nicht auf die Größe eines Esstellers, weil die komplexen biochemischen Prozesse, die dazu führen, dass ein Gänseblümchen so wächst, wie es es tut, und ein Gänseblümchen werden, anstatt ein Wasserbüffel zu sagen, dazu führen, dass es Gänseblümchen wird Größe und dann stoppen.
Eine einfache Skalierung eines Gänseblümchens würde die gleichen Quadratwürfelprobleme verursachen wie die Skalierung von so ziemlich allem. Die Verdoppelung der linearen Abmessungen eines Gänseblümchens würde es 4-mal stärker, aber 8-mal schwerer machen. Ein Gänseblümchen in der Größe eines Esstellers würde unter seinem eigenen Gewicht zusammenbrechen.
Wir könnten Gänseblümchen selektiv züchten, um größer zu werden, aber wie sie es taten, müssten wir sie züchten, um ihre neue Größe zu unterstützen. Ein Gänseblümchen, das auf Tellergröße gezüchtet wurde, müsste eine radikal andere Struktur haben als ein vergrößertes Gänseblümchen (der Stängel müsste schneller dicker werden als die andere Schuppenbildung, eine zähere holzigere Zusammensetzung, der Kopf umstrukturiert werden, damit er für seine Größe leichter ist usw .)
DonyorM hat einige gute Punkte gemacht, aber ich denke, ich sollte hinzufügen, dass es viele einschränkende Faktoren für die Höhe von Bäumen (die höchsten uns bekannten Pflanzen) gibt:
Bäume wachsen hoch als Reaktion auf den Wettbewerb um Licht. Die höchsten Bäume kommen in Wäldern vor, nicht in den Ebenen, obwohl die beiden möglicherweise dieselbe Art oder sogar genetisch identische Individuen sind. Ein Baum muss also nicht viel höher sein als der höchste seiner Nachbarn.
Um zu wachsen, muss ein Baum die erforderliche Energie aufnehmen. Blätter können nur so viel Chlorophyll in ein bestimmtes Volumen stopfen (das dünn sein muss, um die Lichtabsorption zu maximieren), und Chlorophyll kann nur einen Bruchteil der verfügbaren Energie einfangen und zur Photosynthese von Kohlendioxid und Wasser zu Glukose verwenden, was der Baum kann als Energiequelle nutzen. Wenn ein Baum größer wird, muss er mehr lebendes, aber nicht photosynthetisierendes Holz mit Energie versorgen, und es wird ein Punkt erreicht, an dem die verfügbare Energie den Baum am Leben erhält und für weiteres Wachstum nichts mehr übrig bleibt.
In Bäumen gelangt Wasser durch Transpiration von den Wurzeln zu den Blättern, wobei das Wasser durch enge Gefäße fließt. Die Kombination aus Transpiration, Wurzeldruck und Kapillarwirkung in den Gefäßen kann unter terrestrischen Bedingungen Wassersäulen von bis zu 1,5 km Höhe ausmachen. Je höher die Wassersäule jedoch ist, desto wahrscheinlicher wird sie (insbesondere bei Grundwassermangel), wodurch das Schiff für den Transport von mehr Wasser unbrauchbar wird.
Je höher der Baum wird, desto breiter muss seine Basis werden, um sein eigenes Gewicht zu tragen. Dies hängt wiederum von der Schwerkraft sowie der Dichte und Druckfestigkeit des Holzes ab.
Wenn also bei ausreichender Konkurrenz um Licht ein effizienteres photosynthetisches Pigment oder eine Kombination von Pigmenten verwendet würde und das Holz stark und leicht wäre, gäbe es keinen Grund, warum ein Baum nicht eine Höhe in der Größenordnung von mehreren hundert to erreichen könnte einen Kilometer hoch, vielleicht mehr. Solche Bäume hätten sehr dicke Basen und könnten in sehr feuchten Gebieten gut leben, um die erforderliche Wassermenge bereitzustellen.
Jenseits von Umweltgründen. Es gibt sehr wichtige genetische Gründe. Bei einigen Arten, insbesondere einem Poblarbaum, wurde nachgewiesen, dass der PXY-Kinaserezeptor und sein Peptidligand CLE 41 die Kambiumzellteilung regulieren, die als jährliches Wachstum in Höhe und Volumen angesehen wird. Das Ändern des Ausdrucks dieser beiden Elemente ändert, wie stark ein Baum wächst und wie stark er jedes Jahr sein Volumen gemäß seiner Genetik erhöht. Die Veränderung dieser beiden Elemente in einem Baum kann die Wachstumsraten für einen Baum unter gleichen Umgebungsbedingungen verdoppeln. Siehe Referenz „ http://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822%2815%2900162-1 “
Kann ein Gänseblümchen so groß wie ein Teller werden?
Ja. Tellergroße Gänseblümchen werden Sonnenblumen genannt.
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